一網(wǎng)34顆低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星上天,我們的鴻雁和虹云真得抓點(diǎn)緊了
發(fā)布時(shí)間:
2020-02-08 17:34
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聯(lián)盟火箭按照計(jì)劃準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)火發(fā)射,本次發(fā)射是阿里安航天2020年的第2次發(fā)射,是阿里安航天中型運(yùn)載火箭聯(lián)盟火箭2020年的首次發(fā)射。本次發(fā)射,阿里安航天將為OneWeb公司發(fā)射34顆互聯(lián)網(wǎng)星座衛(wèi)星,將34顆衛(wèi)星送入450公里的軌道。
這是阿里安航天公司及其星空子公司執(zhí)行的第27次聯(lián)盟火箭商業(yè)飛行任務(wù)。
這是阿里安航天為OneWeb公司執(zhí)行的第二次互聯(lián)網(wǎng)星座發(fā)射任務(wù)。OneWeb衛(wèi)星星座的中級(jí)目標(biāo)是為全球提供互聯(lián)網(wǎng)服務(wù),其最大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是SpaceX的Starlink星鏈星座,目前Starlink已經(jīng)發(fā)射240顆。
根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)的數(shù)據(jù),截至2014年底,全球超過(guò)一半的人口沒(méi)有互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。Oneweb 成立于2012年,名為 WorldVu,希望將高速互聯(lián)網(wǎng)和電話(huà)技術(shù)帶給生活在服務(wù)不足地區(qū)的人們。Oneweb 旨在提供可自行安裝的用戶(hù)終端,覆蓋到附近的任何電話(huà)、電腦或平板電腦。Oneweb的網(wǎng)絡(luò)還將能夠?yàn)闉?zāi)害情況、難民營(yíng)或其他有需要的地區(qū)提供全球緊急情況和快速響應(yīng)的通道。
2015年6月15日,空中客車(chē)防務(wù)與航天公司宣布它已被 OneWeb 有限公司(英國(guó))選為其工業(yè)合作伙伴,負(fù)責(zé)其微型衛(wèi)星群的設(shè)計(jì)和制造。該項(xiàng)目得到了維珍集團(tuán)、 Bharti Enterprises、 Hughes Network Systems、 Intelsat、 Qualcomm、空客集團(tuán)等公司的支持。 最初計(jì)劃生產(chǎn)900顆衛(wèi)星,每顆質(zhì)量約為150公斤,計(jì)劃從2018年開(kāi)始發(fā)射到低地軌道,以便在全球范圍內(nèi)提供可負(fù)擔(dān)的的互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)。
這筆資金使 OneWeb 能夠進(jìn)一步開(kāi)發(fā)關(guān)鍵技術(shù),為農(nóng)村和欠發(fā)達(dá)地區(qū)提供負(fù)擔(dān)得起的寬帶服務(wù)。Oneweb 用戶(hù)終端可以選擇使用太陽(yáng)能,而且它們的嵌入式 LTE (長(zhǎng)期演進(jìn))標(biāo)準(zhǔn)、3G、2G 和 WiFi 接入功能將擴(kuò)大移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商的覆蓋范圍。該網(wǎng)絡(luò)還將為船舶、飛機(jī)、火車(chē)和石油平臺(tái)提供前所未有的速度和低延遲,同時(shí)提供與國(guó)際通信衛(wèi)星組織(Intelsat)的 ku 波段衛(wèi)星無(wú)縫協(xié)作。
2015年7月,歐空局宣布支持計(jì)劃中的互聯(lián)網(wǎng)巨型星座,如 OneWeb 和 LeoSat,以確保歐洲和加拿大的空間工業(yè)在面臨衛(wèi)星通信行業(yè)可能發(fā)生的重大變革時(shí)仍然具有競(jìng)爭(zhēng)力。
2016年1月26日: 世界第二大航天公司空中客車(chē)防務(wù)與航天公司公司和正在建設(shè)一個(gè)新的全球衛(wèi)星通信系統(tǒng)的 OneWeb 公司宣布創(chuàng)建 OneWeb 衛(wèi)星。一網(wǎng)衛(wèi)星是一家由空中客車(chē)防務(wù)與航天公司和一網(wǎng)共同擁有的合資企業(yè)。
2016年4月,OneWeb 向美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)提交了一份申請(qǐng),尋求進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng),開(kāi)發(fā)他們計(jì)劃中的低軌道(LEO)衛(wèi)星系統(tǒng)。該公司的星座充分部署后,預(yù)計(jì)將使寬帶連接可在今天在美國(guó)和全球未提供服務(wù)或服務(wù)不足的地區(qū)提供服務(wù),包括蜂窩回程,移動(dòng)服務(wù),社區(qū)和居民互聯(lián)網(wǎng)接入,以及緊急通信。
2018年3月20日: OneWeb 援引最新的改革,要求美國(guó)電信監(jiān)管機(jī)構(gòu)將其授權(quán)的低地球軌道星座的規(guī)模擴(kuò)大近三倍,總衛(wèi)星數(shù)目達(dá)到1980顆。新衛(wèi)星將使用與前720顆衛(wèi)星相同的 Ku 波段和 ka 波段頻譜。為了容納額外的1260顆衛(wèi)星,OneWeb 表示,它將把軌道平面的數(shù)量增加一倍,從18個(gè)增加到36個(gè),并將每個(gè)平面的最大衛(wèi)星數(shù)量從40顆增加到55顆。
空中客車(chē)公司在建造大衛(wèi)星上有著豐富經(jīng)驗(yàn),但為了制造OneWeb微型互聯(lián)網(wǎng)星座衛(wèi)星,它將不得不升級(jí)其衛(wèi)星制造方法,以達(dá)到每天完成多達(dá)四顆衛(wèi)星的目標(biāo)。首批10顆衛(wèi)星的設(shè)計(jì)和制造工作將在法國(guó)圖盧茲的空中客車(chē)防務(wù)與航天公司工廠進(jìn)行。全系列衛(wèi)星的生產(chǎn)將在位于美國(guó)佛羅里達(dá)州的專(zhuān)用工廠進(jìn)行。
第一批10個(gè)飛行樣機(jī)的制造將在法國(guó)進(jìn)行,計(jì)劃在北美首次大規(guī)模生產(chǎn)業(yè)務(wù)衛(wèi)星。 每顆衛(wèi)星的重量將小于150公斤,并將在近地軌道運(yùn)行。 它們將由阿里安空間公司和維珍銀河公司從2018年開(kāi)始發(fā)射(實(shí)際推遲到2019年),并使用電推進(jìn)系統(tǒng)提升至軌道位置。
OneWeb星座的首階段648顆衛(wèi)星將被放置在18個(gè)高度約為1200公里的軌道平面上。其余的衛(wèi)星將用作地面或軌道上的備用衛(wèi)星。發(fā)射預(yù)計(jì)將在2018年開(kāi)始,可能使用維珍銀河公司的運(yùn)載器,該系統(tǒng)應(yīng)該在2020年投入運(yùn)行(該目標(biāo)為OneWeb星座最初提出時(shí)的設(shè)計(jì)構(gòu)想)。
Oneweb 系統(tǒng)將遵守歐盟委員會(huì)的規(guī)則和國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)關(guān)于 ku 波段和 ka 波段與地球靜止衛(wèi)星高頻譜效率共享的國(guó)際電信聯(lián)盟要求。漸進(jìn)式俯仰技術(shù)的目的是在 OneWeb 衛(wèi)星經(jīng)過(guò)赤道時(shí)(升交點(diǎn)和降交點(diǎn))改變其方向和功率水平,從而實(shí)現(xiàn)與地球靜止衛(wèi)星運(yùn)營(yíng)商的共享。
Oneweb 的監(jiān)管許可證允許其運(yùn)營(yíng),但條件是其廣播不會(huì)干擾來(lái)自更高軌道衛(wèi)星的 Ku 波段信號(hào)。GEO軌道是傳統(tǒng)的電信衛(wèi)星和寬帶衛(wèi)星分布的軌道,Ku 波段信號(hào)已成為國(guó)際監(jiān)管機(jī)構(gòu)的優(yōu)先事項(xiàng)。15年前的銥星星座曾成功地爭(zhēng)取到低軌道星座與地球靜止軌道運(yùn)營(yíng)商共存的能力,而現(xiàn)在這些星座已經(jīng)逐漸消亡。站在這些星座的肩膀上,OneWeb 承諾降低其在赤道周?chē)墓β瘦敵?,以避免?duì)高軌衛(wèi)星Ku信號(hào)的干擾。
Oneweb 衛(wèi)星是 OneWeb 和空客 DS (國(guó)防與航天)的合資企業(yè)??湛?DS 負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)和制造 OneWeb 衛(wèi)星,前10顆衛(wèi)星將在法國(guó)圖盧茲制造,以驗(yàn)證設(shè)計(jì)和制造過(guò)程,佛羅里達(dá)州的肯尼迪航天中心中心(KSC)旁邊建造一座新的衛(wèi)星工廠,設(shè)施總價(jià)值8500萬(wàn)美元,面積超過(guò)9800平方米。
一網(wǎng)的生產(chǎn)工廠位于佛羅里達(dá)州,這個(gè)位于佛羅里達(dá)州探索公園的新設(shè)施將能夠每周生產(chǎn)15顆衛(wèi)星,來(lái)自加拿大的 MDA、來(lái)自法國(guó)的 Sodern 和來(lái)自英國(guó)的 Teledyne Defence 現(xiàn)在都是 OneWeb 合資企業(yè)(分包商)的一部分。為了裝備組裝 OneWeb星座近千顆衛(wèi)星中的每一顆,MDA 將提供星載天線(xiàn)系統(tǒng),Sodern 已經(jīng)定制了星敏感器追蹤技術(shù),而 Teledyne 防務(wù)公司則根據(jù)其大量生產(chǎn)的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)了通信中繼器設(shè)備。初期生產(chǎn)900顆衛(wèi)星, 最高產(chǎn)量為每天1-2顆衛(wèi)星。
圖盧茲4600平方米的設(shè)施將用于驗(yàn)證生產(chǎn)高性能衛(wèi)星所必需的生產(chǎn)方法,以前所未有的規(guī)模生產(chǎn)高性能衛(wèi)星,降低任何潛在的風(fēng)險(xiǎn),并為位于佛羅里達(dá)州肯尼迪航天中心附近的大型 OneWeb 衛(wèi)星工廠奠定基礎(chǔ)。圖盧茲制造的最初的10顆試驗(yàn)衛(wèi)星經(jīng)過(guò)一系列全面測(cè)試后,將成為 OneWeb 的第一批衛(wèi)星。
該裝配線(xiàn)得益于空中客車(chē)公司的工業(yè)和航天專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn),將包括最先進(jìn)的自動(dòng)化、測(cè)試設(shè)備和數(shù)據(jù)采集能力,縮短裝配時(shí)間,并提供分析工廠性能和工藝改進(jìn)的手段。這些衛(wèi)星將提供寶貴的在軌數(shù)據(jù),以確認(rèn)航天器的設(shè)計(jì),并在必要時(shí)進(jìn)行微調(diào)。它們還能夠幾乎實(shí)時(shí)地檢測(cè)和糾正生產(chǎn)過(guò)程中的任何異常現(xiàn)象。
在2015年6月,阿里安航天和OneWeb簽訂了一項(xiàng)大發(fā)射合同,由阿里安航天旗下運(yùn)營(yíng)的中型運(yùn)載火箭聯(lián)盟火箭在2020-2021年從法屬圭亞那、拜科努爾和俄羅斯東方發(fā)射場(chǎng)3個(gè)發(fā)射場(chǎng)進(jìn)行21次發(fā)射。
在2019年3月,阿里安航天和OneWeb簽訂一項(xiàng)新合同,合同中補(bǔ)充了以下幾條:
1)阿里安6火箭的首發(fā)在2020年年底,首發(fā)的載荷為一批OneWeb互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星。
2)從2023年起,使用兩枚阿里安6火箭發(fā)射OneWeb衛(wèi)星的備選方案,如果使用阿里安62構(gòu)型,每次發(fā)射36顆OneWeb衛(wèi)星;如果使用阿里安64構(gòu)型,每次則可發(fā)射78顆OneWeb衛(wèi)星。
2019年2月27日,阿里安航天從法屬圭亞那使用聯(lián)盟火箭發(fā)射最初的6顆OneWeb衛(wèi)星。
Oneweb 的使命是通過(guò)下一代衛(wèi)星星座傳輸全球通信,為每個(gè)人、每個(gè)地方帶來(lái)無(wú)縫連接。為了實(shí)現(xiàn)其目的,OneWeb 正在建立一個(gè)由低地球軌道衛(wèi)星組成的網(wǎng)絡(luò),該網(wǎng)絡(luò)將向航空、海運(yùn)、社區(qū) Wi-Fi、應(yīng)急響應(yīng)服務(wù)等部門(mén)的廣大客戶(hù)提供高速、低延遲服務(wù)。作為其使命的重點(diǎn),OneWeb 還將致力于連接各個(gè)學(xué)校,為世界各地的人們縮小數(shù)字鴻溝。一旦部署,OneWeb 星座將為用戶(hù)終端提供3G、 LTE、5G 和 Wi-Fi 覆蓋,提供世界各地的高速接入。
Oneweb 最初的星座基于大約648顆衛(wèi)星,隨著它的增長(zhǎng)以滿(mǎn)足世界各地的需求。首批OneWeb衛(wèi)星由12*49顆衛(wèi)星組成,分為12個(gè)軌道平面,每個(gè)平面平均分布49顆衛(wèi)星。Oneweb 將在2020年開(kāi)始客戶(hù)演示,并在2021年為客戶(hù)提供全球24小時(shí)服務(wù)。
低軌互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星與GEO軌道的通信衛(wèi)星相比,最大的優(yōu)勢(shì)之一就是對(duì)兩極及高緯度地區(qū)的覆蓋性較好。
OneWeb公司需要在地球上建立多個(gè)網(wǎng)關(guān)【大家都知道,從一個(gè)房間走到另一個(gè)房間,必然要經(jīng)過(guò)一扇門(mén)。同樣,從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)向另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送信 息,也必須經(jīng)過(guò)一道“關(guān)口”,這道關(guān)口就是網(wǎng)關(guān)。顧名思義,網(wǎng)關(guān)(Gateway)就是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的“關(guān)口”。也就是網(wǎng)絡(luò)關(guān)卡。】。OneWeb衛(wèi)星通過(guò)與網(wǎng)關(guān)連接,進(jìn)入全球網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),與網(wǎng)關(guān)連接通過(guò)Ka波段天線(xiàn)。
OneWeb衛(wèi)星通過(guò)Ku天線(xiàn)與用戶(hù)終端連接,地面需要入網(wǎng)的設(shè)備與地面終端連接。
根據(jù)TCP/IP傳輸協(xié)議,用戶(hù)終端向服務(wù)器提出服務(wù)請(qǐng)求,由OneWeb衛(wèi)星通過(guò)Ku天線(xiàn)接收請(qǐng)求,轉(zhuǎn)發(fā)至星下點(diǎn)可通信的網(wǎng)關(guān)系統(tǒng),網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)將請(qǐng)求提交給服務(wù)器,返回?cái)?shù)據(jù),再經(jīng)過(guò)OneWeb衛(wèi)星將服務(wù)數(shù)據(jù)送給用戶(hù)終端。
OneWeb衛(wèi)星的飛行速度很快,單顆OneWeb衛(wèi)星與地面用戶(hù)終端的連接時(shí)間預(yù)計(jì)在1~2.5分鐘之間,這樣在與一顆衛(wèi)星失去連接以后,下一顆衛(wèi)星又可接力完成任務(wù)。
OneWeb 和空中客車(chē)防務(wù)與航天公司的合資企業(yè)OneWeb Satellites,是星座的承建商。OneWeb 航天器是在 OneWeb Satellites位于佛羅里達(dá)州的系列生產(chǎn)線(xiàn)上建造的,專(zhuān)門(mén)用于 OneWeb 衛(wèi)星的組裝、集成和測(cè)試。這將是阿里安航天公司發(fā)射的OneWeb 衛(wèi)星7#~40#。
OneWeb衛(wèi)星每顆重147.5kg。運(yùn)行軌道為1200 km,87.4°的LEO軌道,采用離子電推進(jìn)系統(tǒng)從入軌450km軌道提升至1200km的工作軌道。星鏈星座則采用550km的LEO軌道。衛(wèi)星攜帶兩個(gè)TTC遙控遙測(cè)全向天線(xiàn),2個(gè)Ku波段天線(xiàn),兩個(gè)Ka波段天線(xiàn),有效載荷質(zhì)量約60kg。
與SpaceX星鏈衛(wèi)星的一個(gè)比較:
關(guān)于本次發(fā)射:
本次發(fā)射于拜科努爾當(dāng)?shù)貢r(shí)間2月7日凌晨02:42發(fā)射,北京時(shí)間2月7日凌晨05:42發(fā)射。
衛(wèi)星在適配器上按照“八面柱體”的結(jié)構(gòu)分布,每個(gè)面上分布4顆衛(wèi)星,在頂端在安裝兩顆衛(wèi)星,共34顆衛(wèi)星。
聯(lián)盟火箭包含弗雷蓋特上面級(jí),上面級(jí)要經(jīng)歷數(shù)次點(diǎn)火,將34顆衛(wèi)星送入軌道。最后,弗雷蓋特上面級(jí)進(jìn)行離軌點(diǎn)火,加速其再入過(guò)程,不會(huì)成為太空垃圾。
弗雷蓋特上面級(jí)每次釋放2顆或四顆OneWeb衛(wèi)星。
OneWeb衛(wèi)星的入軌軌道為450 km的LEO,軌道傾角為87.4°。OneWeb衛(wèi)星每顆重147.5kg,34顆衛(wèi)星總重5015 kg,加上適配器之后總重5689 kg。
2019年2月28日,聯(lián)盟火箭從法屬圭亞那庫(kù)魯發(fā)射了第一批6顆OneWeb衛(wèi)星。這6顆衛(wèi)星的入軌軌道高度比較高,達(dá)到了約1000 km,隨后衛(wèi)星利用自身的電推進(jìn)系統(tǒng)在一個(gè)月之內(nèi)升高高度到達(dá)1174*1176 km的高度。
本次發(fā)射,發(fā)射場(chǎng)轉(zhuǎn)移到了緯度更高的拜科努爾,發(fā)射入軌高度降低到450km,聯(lián)盟火箭因而可以單次發(fā)射更多的OneWeb衛(wèi)星,達(dá)到34顆,比2019年的發(fā)射量提高了467%。
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